Способ концентрирования металлов из раствора

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 09) 1 И 1/28 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ нищ оГ ог- сеп С,ппе.ГОСУДАРСТВЕННЫИ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(54) СПОСОБ КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ МЕТАЛЛОВ ИЗ РАСТВОРА(57) Изобретение относится к способам концентрирования металлов израствора преимущественно для последующего количественного определения Изобретение относится к способам определения элементов методами физико-химического анализа, в частнос" ти к анализу, позволяющему получать аналитический сигнал от твердых об" разцов, - рентгенофлуоресцентному (РФА),и может быть использовано для концентрирования и определения микроколичеств элементов в сточных и промышленных водах.Известен способ определения металлов в виде сульфидов методом рент генофлуоресцентного анализа. Сульфии позволяет снизить предел обнаружения и упростить процесс пробоподго"товки. Способ заключается в том, чтов анализируемый раствор вводят смесьлегкоплавких органических веществ сди"этилгексилфосфорной кислотойи пропускают сероводород до полногообесцвечивания раствора. Осаждениеидет в расплаве органических веществпосле охлаждения концентрат отделяется в виде застывшей таблетки, которая затем и подвергается количественному анализу рентгенофлуоресцентнымметодом на свинец, висмут, никель.В качестве легкоплавких органическихвеществ используют парафин или высшие карбоновые кислоты ФракцииС 1 т Сао ПреДел обнаРУжениЯ снижается с 10 з до 10 4. Упрощение процесса пробоподготовки идет,за счетодновременного концентрирования иобразования пробы, 1 з.п. Ф-лы,1 табл. ды металлов получают осаждением их сероводородом из растворов минеральных кислот, Фильтруют с помощью водоструйного насоса через бумажный фильтр, надетый на специальный диск сушат, прессуют и анализируют.1.Недостаток известного способа " длительность процесса, связанная с фильтрованием и прессованием.Наиболее близким к предлагаемому яв" ляется способ рентгеноспектрального определения сульфидов металлов обменной реакцией, который включает приготов"3 173222ление свежеосажденного сульФида цинка в виде тонкого порошка на коллекторе (нитрат целлюлозы), получениеанализируемого сульфида металла обменной реакцией Ме"+ на Кп", промывание полученного сульФида 11 Ф"нойсмесью этилового спирта с водой,Фильтрование с использованием водо"струйного насоса, высушивание проб втеплом потоке воздуха и последующее, определение.Недостатки способа - длительность процесса пробоподготовки, связанная с приготовлением свежеосаж" 15денного Яп , промыванием, Фильтрованием, высушиванием пробы и незначительный предел обнаружения, а также недостаточно высокая точность определения, связанная с тем, чточасть ионов Ев не замещается наионы Мет, что завышает результатыанализа.Целью изобретения является снижение пределов обнаружения и упрощенияпроцесса,Предлагаемый способ количественного определения сульфидов металловрентгенофлуоресцентным методом, включающий получение сульФида металла на 30коллекторе, отличается от известноготем, что сульфиды металлов получаютосаждением их сероводородом в раст"ворах минеральных кислот в присутствии расплава смеси легкоплавких органических веществ (ЛОВ) с ди-этилгексилфосфорной кислотой (Д 2 ЭГФК),В качестве ЛОВ.используют парафин или,высшие карбоновые кислоты фракцийст СО (ВКК)Д 0. Применение ЛОВ в качестве носителя сульфидов металлов связано в первую очередь. с тем, что используемыевещества являются хорошими экстрагентами - комплексообразователями дляанализируемых металлов. Путем варьи- .рования рН раствора можно добитьсяколичественного перехода анализируемого элемента в органическую Фазу.По мере насыщения водной Фазы сероводородом происходит обмен органического аниона в соединении Мейпна сульФид-ион Б- с образованием соответствующих сульФидов металлов ИеБ,Кроме того, катионы металла, оставшиеся и не связанные в органическийкомплекс, образуют в водной Фазе ссульФид-ионами соответствующие сульФиды металлов, которые в результате сорбции втягиваются в органическуюФазу.Метод обеспечивает двойное концентрирование элементов из воднойФазы, включающее сочетание экстракции и сульфидного осаждения, Пределобнаружения элементов снижается с1 О"3 до 10 Ж по сравнению с известным РФ методом.Поскольку ЛОВ имеют температуруплавления 60 С, то метод осуществляется при повышенной температуре (60 О80 С), что повышает скорость протекающих реакций и уменьшает время установления равновесия в системе.При пропускании тока сероводородапроисходит активный барботаж газачерез водный раствор, исключающийдополнительное перемешивание воднойи органической Фаз. Застывшая твердая органическая Фаза легко отделяется от водного раствора и после переплавления в специальных Формах (д == 40 мм) является готовым образцомизлучателем для рентгенофлуоресцентного анализа .П р и и е р 1. В термостатируемыйсосуд цилиндрической Формы заливаютанализируемый раствор, содержащий10 мкг/мл солянокислого висмута, имеющий значение рН 0,8-0,9, вносят навеску смеси ВКК и Л 23 ГФК (10-203),После плавления смеси (1 мин) экстракционный сосуд закрывают крышкойс насадкой, в которую впаяны дветрубки (одна для ввода газа, другаядля вывода). Пропускают сероводороддо полного обесцвечивания раствора(8-10 мин). Затем смесь из сосудавыливают в стакан, охлаждают, органическую Фазу отделяют от водной ввиде застывшей таблетки, которая после плавления в специальной Форме(д = 40 мм) является готовым излучателем для РФ анализа. Висмут и другиеметаллы анализируют на приборе СРМ при напряжении 40 кВ, величине тока40 мА, времени экспозиции 40 с. Кристалл-анализатор 1,Р, Градуировочныйграфик строят по стандартным растворам металлов (99,9991) в координатах:интенсивность рентгеновского излучения - количество металла в пробе,мкг/мл или Ф. Найдено 9,8 мкг/мл висмута,1П р и м е р 2. Условия проведенияаналогичны примеру 1 с той разницей,что вместо висмута берут раствор, соа17322236В таблице дан сопоставительныйанализ экстракционнотрентгенофлуоресцентного и сульфиднопэкстракционноп рентгенофлуоресцентного методов определения металлов. Таким образом, предлагаемый способ сокращает время пробоподготовки упрощает процесс и на порядок снижает предел обнаружения металлов.. формула изобретения ввшеею тапаввв В, мкг/мл т в ее впав Введено НайденоРЬ, мкг/млееааааа аатаеваВведено Найденоае е в ееаее Ы, мкг/мл Способ ею тепепаве ееп авве Введено Найдено т вавтат в в ае в(известный) 108 105 10100 30150 100 100 10000 30000 100 99,5 100 99,5 и т 99,9 98,5 9800 20100 100 100 10000 20000 10,1 10,0 9 6 10,1 10,0 9,7 298029,80е 10,0 10,0 30,0 30,0 9,8 9,7 39,8 39,7 Сульфидно-. экстракционнотрентп генофлуоресцентный (предлапгаемый) 10,0 10,0 40,0 40,0 ее Е Составитель Ф. ЛобановТехред И,Дндык Корректор И. Самборская Редактор А. Иотыль Заказ 1577.Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раущская нвб., д. 4/5 вПроизводственно-издательский комбинат "Патент", г.уагород, ул. Гагарина,101 5держащий 10 мкг/мл азотнокислогосвинца, рН устанавливают 1,5-3,0, вкачестве ЛОВ используют смесь парафина с див 2-этилгексилфосфорной кислотой (10-201). Найдено 9,Ь мкгlмлсвинца.П р и м е р 3. Условия проведения опыта аналогичны примеру 1 стой разницей, что в качестве объек- .та исследования берут анализируемыйраствор, содержащий 10 мкгlмл солянокислого никеля, рН устанавливают" 8, в качестве ЛОВ используют смесьВКК и Д 2 ЭГФК. Найдено 10,1 мкг/млникеля,П р и м е р 4. Условия проведения аналогичны примеру 1 с той раз"ницей, цто в качестве объекта исследования берут по 10 мкг/мл висмута иникеля, устанавливают рН 0,80,9,в качестве ЛОВ используют смесь ВККи Д 2 ЭГФК. Найдено 9,9 мкг/мл висмутаникеля не обнаружено.П р и м е р 5. Условия проведенияаналогичны примеру 1 с той разницейцто в качестве объекта исследованияберут 10 мкг/мл солянокислого раство"ра меди, устанавливают рН 4, вкачестве ЛОВ используют смесь ВККи Д 2 ЭГФК. Найдено 9,8 мкг/мл меди. 1. Способ концентрирования метал"лов из раствора, включающий их осаж" дение сероводородом преимущественно для последующего количественного определения этих металлов, о т л и ч а" 20 ю щ и й с я тем, что, с целью сни"жения пределов обнаружения и упрощения процесса, осаждение осуществля" ют в присутствии расплава смеси легкоплавких органицеских веществ с ди 2 этилгексилфосфорной кислотой. 2. Способ по п.1, о т л и ч а юе.щ и й с я тем, что в качестве легкоплавких органических веществ ис пользуют парафин или высшие карбоно"вые кислоты Фракции С 1 -Со,